重大突发事件下公路交通系统风险评估方法及系统

本发明涉及公路网运行监测管理与服务平台，具体涉及一种重大突发事件下公路交通系统风险评估方法及系统。

背景技术：

1、重大突发事件常常会引起道路通行能力下降，造成交通拥堵或道路中断，甚至会导致整个路网的交通瘫痪，对公路网运营安全和运输效率产生严重影响，给国民经济发展和人民生命财产安全带来巨大损失。评估重大突发事件下公路网交通系统安全风险，能够为管理部门制定和优化公路网交通管控措施提供科学合理的依据，为阻断灾情传播、保障人们的基本生活出行以及紧急物资的运输提供决策支持。现有的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法，包括利用高速公路门架数据识别中断状态，利用移动位置数据识别受阻路段和绕行路段等。现有技术仅考虑单一数据源，由于数据覆盖或数据采样间隔问题，常常导致重大突发事件下公路交通系统风险评估覆盖不全。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种融合多源异构交通大数据(如公路收费门架、视频摄像机、雷达检测器、移动位置数据等)的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法及系统，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种重大突发事件下公路交通系统风险评估方法，包括：

4、将多源异构交通数据进行时空对齐，提取车辆行驶轨迹数据；

5、建立重大突发事件下公路交通系统风险评估优化模型，计算车辆经过设定路段后再经过相邻路段的概率；

6、根据计算的车辆经过设定路段后再经过相邻路段的概率，进行重大突发事件下公路交通系统运行状态识别，包括受阻路段、中断路段、绕行路段。

7、可选的，将多源异构交通数据进行时空对齐，提取正常情况下和重大突发事件下格式统一的车辆行驶轨迹数据；车辆行驶轨迹由公路交通系统中的一系列路段组成；

8、用ei表示路段的编号，n表示所有路段的数量，path表示车辆行驶轨迹，n表示每条车辆行驶轨迹数据中的路段的数量，path表示为：

9、path＝[e1，e2，…，ei，…，en]。

10、可选的，用p(ei+j|ei)表示车辆经过路段ei后再经过相邻路段ei+j的概率：

11、

12、式中，和表示路段的输入向量，表示路段的输出向量，t表示对向量进行转置；

13、重大突发事件下公路交通系统风险评估优化模型的目标函数为：

14、

15、

16、式中，k表示与路段ei相邻的k条路段，j＝-k，…，-2，-1，1，2，…，k；与路段ei相邻的k条路段序列可表示为{ei-k，…，ei-2，ei-1，ei+1，ei+2，…，ei+k}；重大突发事件下公路交通系统风险评估优化模型训练，输出结果为路段ei的输出向量表示车辆经过路段ei后再经过相邻路段ei+j的概率。

17、可选的，定义pincident(ei+j|ei)表示重大突发事件下车辆经过路段ei后再经过相邻路段ei+j的概率；定义pnormal(ei+j|ei)表示正常情况下车辆经过路段ei后再经过相邻路段ei+j的概率；

18、与正常情况下的pnormal(ei+j|ei)相比，重大突发事件下的pincident(ei+j|ei)降低超过设定阈值，则路段为受阻路段；

19、表示路段是否受阻，如果路段受阻，则否则用δobstructed表示路段受阻的判断阈值。

20、可选的，与正常情况下pnormal(ei+j|ei)大于零，但是重大突发事件下的pincident(ei+j|ei)＝0，则路段为中断路段；

21、用表示路段是否受阻，如果路段受阻，则否则

22、可选的，与正常情况下的pnormal(ei+j|ei)相比，重大突发事件下的pincident(ei+j|ei)增加超过设定阈值，则判断路段为绕行路段；

23、用表示路段是否为绕行路段，如果是，则否则用δdetour表示路段绕行的判断阈值。

24、第二方面，本发明提供一种重大突发事件下公路交通系统风险评估系统，包括：

25、提取模块，用于将多源异构交通数据进行时空对齐，提取车辆行驶轨迹数据；

26、构建模块，用于建立重大突发事件下公路交通系统风险评估优化模型，计算车辆经过设定路段后再经过相邻路段的概率；

27、识别模块，用于根据计算的车辆经过设定路段后再经过相邻路段的概率，进行重大突发事件下公路交通系统运行状态识别，包括受阻路段、中断路段、绕行路段。

28、第三方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现如第一方面所述的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法。

29、第四方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器相互通信，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令执行如第一方面所述的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法。

30、第五方面，本发明提供一种电子设备，包括：处理器、存储器以及计算机程序；其中，处理器与存储器连接，计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以使电子设备执行实现如第一方面所述的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法的指令。

31、本发明有益效果：针对单一数据源数据覆盖率或数据采样间隔不足问题，提出考虑融合多源异构交通大数据(如公路收费门架、视频摄像机、雷达检测器、移动位置数据等)的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法，有效弥补了重大突发事件下公路交通系统风险评估的路网覆盖不全面问题，提高了重大突发事件下公路交通系统中受阻路段识别、中断路段、绕行路段识别的准确率和覆盖率。本发明能够为管理部门制定和优化公路网交通管控措施提供科学合理的依据，为阻断灾情传播、保障人们的基本生活出行以及紧急物资的运输提供决策支持。

32、本发明附加方面的优点，将在下述的描述部分中更加明显的给出，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种重大突发事件下公路交通系统风险评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法，其特征在于，将多源异构交通数据进行时空对齐，提取正常情况下和重大突发事件下格式统一的车辆行驶轨迹数据；车辆行驶轨迹由公路交通系统中的一系列路段组成；

3.根据权利要求2所述的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法，其特征在于，用p(ei+j|ei)表示车辆经过路段ei后再经过相邻路段ei+j的概率：

4.根据权利要求3所述的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法，其特征在于，与正常情况下的pnormal(ei+j|ei)相比，重大突发事件下的pincident(ei+j|ei)降低超过设定阈值，则路段为受阻路段；

5.根据权利要求3所述的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法，其特征在于，与正常情况下pnormal(ei+j|ei)大于零，但是重大突发事件下的pincident(ei+j|ei)＝0，则路段为中断路段；

6.根据权利要求3所述的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法，其特征在于，与正常情况下的pnormal(ei+j|ei)相比，重大突发事件下的pincident(ei+j|ei)增加超过设定阈值，则判断路段为绕行路段；

7.一种重大突发事件下公路交通系统风险评估系统，其特征在于，包括：

8.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器相互通信，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令执行如权利要求1-6任一项所述的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器以及计算机程序；其中，处理器与存储器连接，计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以使电子设备执行实现如权利要求1-6任一项所述的重大突发事件下公路交通系统风险评估方法的指令。

技术总结本发明提供一种重大突发事件下公路交通系统风险评估方法及系统，属于公路网运行监测管理与服务平台技术领域，将多源异构交通数据进行时空对齐，提取车辆行驶轨迹数据；建立重大突发事件下公路交通系统风险评估优化模型，计算车辆经过设定路段后再经过相邻路段的概率；根据计算的车辆经过设定路段后再经过相邻路段的概率，进行重大突发事件下公路交通系统运行状态识别，包括受阻路段、中断路段、绕行路段。本发明有效弥补了重大突发事件下公路交通系统风险评估的路网覆盖不全面问题，提高了重大突发事件下公路交通系统中受阻路段识别、中断路段、绕行路段识别的准确率和覆盖率。技术研发人员：杨珍珍,高自友受保护的技术使用者：北京交通大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11